【ANCILLARY】諾斯羅普·格魯曼公司為DARPA設計自主垂直起降飛機

小飛俠cawdbof0 2023-08-31 發(fā)布于北京

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據諾斯羅普·格魯曼公司7月13日發(fā)布消息稱，其已獲得美國國防部高級研究計劃局（DARPA）戰(zhàn)術技術辦公室（TTO）授予的“先進的飛機基礎設施，更少的發(fā)射和回收X-Plane”（ANCILLARY）項目合同，將設計一種能夠從海上移動的海軍艦艇上運行的自主垂直起降（VTOL）無人駕駛飛機系統(tǒng)。

ANCILLARY項目在2022年9月7日宣布推出(詳情可參見防務菌此前推送：【ANCILLARY】DARPA要求為垂直起降X-plane提供跳躍式能力），DARPA在當時提出征集以下技術領域的創(chuàng)新提案：長航時、垂直起降無人機系統(tǒng) (UAS)，提供情報、監(jiān)視、偵察 (ISR) 和目標定位 (T) ），同時在美國海軍水面戰(zhàn)斗艦和前沿部署的美國海軍陸戰(zhàn)隊環(huán)境嚴苛地點執(zhí)行任務。預計無人機系統(tǒng)將在公海狀態(tài)（最高為三級海況）和惡劣天氣（如刮風、下雨）下全天候（7*24）運行。擬議的研究應調查利用輕型 VTOL配置的創(chuàng)新方法；先進的垂直起降控制理念；先進的推進和動力部件；自動起飛和著陸傳感器和軟件；低尺寸、重量和功率 (SWaP) 任務有效載荷。

DARPA“先進的飛機基礎設施，更少的發(fā)射和回收X-Plane”（ANCILLARY）項目動畫演示（翻譯&字幕 by 防務菌）

根據DARPA對該項目的愿景描述，ANCILLARY的主要目標是：

a. 無需基礎設施即可發(fā)射和回收；

b. 更長的耐力和航程；

c. 戰(zhàn)術級別的高有效載荷重量比；

d.穩(wěn)健的飛行控制和相對導航。

為了實現既定目標，DARPA期望承研團隊提供能夠在三個技術領域 (TA) 提供最新的技術解決方案：

a. 高級 VTOL 配置

b. 動力和推進架構

c. 控制和自動化

DARPA設想，利用ANCILLARY項目演示驗證的技術，未來的作戰(zhàn)飛行器將補充戰(zhàn)略資產，同時為陸地和空中接收機提供低成本的發(fā)射機網絡。憑借長續(xù)航能力，聯(lián)網無人機可以通過在現場提供冗余傳感器來共同提高任務成功的可能性。海軍、海軍陸戰(zhàn)隊和特種部隊對支持遠距離任務的無人機系統(tǒng)有很高的信號需求，并且還可以為分布式海上水面艦艇或前沿部署的小型團隊部隊提供多情報ISR/T能力。

ANCILLARY是一個為期48個月的三階段項目，包括概念設計到海上飛行演示驗證。按照DARPA的規(guī)劃，ANCILLARY將在2023財年的第二季度到2024財年的第二季度結束開展階段一（a\b）研制工作，具體包括：

ANCILLARY項目時間表（圖片信息來源：DARPA）

第一階段（a）：概念設計

第一階段可能包括多個成研團隊完成權衡分析和概念設計活動。推進架構和飛行器可控性方法將是此階段工作中包括的配置交易之一。成研團隊將完成操作系統(tǒng)（OS）和演示驗證系統(tǒng)（DS）的概念設計。操作系統(tǒng)的概念設計應盡力滿足所有項目指標=的目標值。

DS（X-Plane）概念設計是一架測試飛機，與操作系統(tǒng)設計相關且可追溯，它將展示將ANCILLARY能力轉化給海軍所需的關鍵設計、功能和技術。預計X-Plane將至少滿足所有項目指標閾值。操作系統(tǒng)設計可以利用當前技術成熟度 (TRL) 3至5級的技術來實現項目指標目標值，只要在概念設計審查中記錄并提供到2030年熟化到TRL 6的實際時間表（聯(lián)合DR）。

X-Plane 設計可以利用可用的或近期的技術，這些技術可以在總體計劃時間表內集成到飛行器設計中。當每個承研團隊完成OS和DS的概念設計審查（CoDR）時，第一階段將達到高潮。在概念設計上，將提出口頭第一階段（b）期技術提案，并輔以Ib期成本提案。DARPA將在Ib階段減少選擇較少數量的承研團隊。在第二階段授予合同之前，計劃對正在進行的承研團隊進行第一階段選擇。

第一階段（b）：初步設計

Ib階段繼續(xù)將X-Plane設計進行到初步設計審查 (PDR)。在PDR上，將提出口頭 IIa期技術提案，并輔 IIa期成本提案。PDR和Ib階段組件測試的結果將證實IIa階段所需的通過/不通過決定。DARPA將在IIa階段減少選擇較少數量的承研團隊。如果決定繼續(xù)進行，Ib階段選項將提供一個合同橋梁，允許在IIa階段合同談判完成的同時開始X-Plane詳細設計。

2023年6月23日，DARPA發(fā)布消息稱，其已選擇了九家公司為ANCILLARY項目制作初始操作系統(tǒng)和系統(tǒng)概念設計驗證機（詳情可參見防務菌此前推送：【ANCILLARY】DARPA選擇承研團隊開發(fā)垂直起降試驗飛機初步概念）。入選ANCILLARY項目成研團隊的AeroVironment、AVX Aircraft、Griffon Aerospace、Karem Aircraft、Leidos、Method Aeronautics、Northrop Grumman、Piasecki Aircraft和Sikorsky。這九家公司將在為期六個月的第一階段開發(fā)VTOL無人機系統(tǒng)設計，并考慮到海軍和海洋的任務。然后，各團隊將提交競爭性提案，進行更詳細的X-Plane設計工作。

根據諾斯羅普·格魯曼公司最新發(fā)布的消息，該公司作為第一階段入選承研團隊，其規(guī)劃的ANCILLARY驗證機將被設計為一種建立在一個獨立于跑道的靈活平臺上，具有成本效益、能夠執(zhí)行多種任務的飛行器，將能夠攜帶60磅重的大型傳感器有效載荷，續(xù)航時間長達20小時，任務半徑100海里，超過現有系統(tǒng)，除飛行器外無需使用大量額外基礎設施。該系統(tǒng)還將具備在惡劣天氣條件下著艦的能力。

該飛機將能夠執(zhí)行情報、監(jiān)視、偵察和瞄準任務，并支持特種作戰(zhàn)部隊的遠征任務和后勤任務，對零件和物資的船岸轉運具有顯著的經濟性影響。

諾斯羅普·格魯曼公司設想的ANCILLARY未來自主垂直升降飛機（圖片信息來源：諾斯羅普·格魯曼公司）

據諾斯羅普·格魯曼公司負責研究與先進設計的副總裁蒂姆·弗雷（Tim Frei）介紹：“諾斯羅普·格魯曼公司將與DARPA合作，致力于大幅提升未來自主垂直起降飛機在海上和岸上的運行能力。ANCILLARY項目使我們能夠將我們的數字工程專業(yè)技術與過去為美國海軍開發(fā)和運營無人駕駛垂直升降飛機的成功經驗相結合?！?/span>

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